ARN mesager – o revoluție în medicină

ARN mesager este un concept de tehnologie biologică aplicată. Este o strategie de luptă împotriva virusului COVID-19 și a altor virusuri, începutul unei revoluții în medicina epidemiologică aplicată la toată populația globului, pentru combaterea cancerului, SIDA, malariei, etc. Populația globului suferă și este în continuare amenințată de infectarea cu un virus cunoscut, dar care, prin mutații continue, devine mai virulent și mai rapid decât metodele de combatere actuale. COVID-19 are deja numeroase mutații cunoscute prin numere și codificări sau după proveniență (Marea Britanie, Africa de Sud, Brazilia. etc). Virusul se propagă prin aer, mai puțin prin contact direct cu o persoana infectată și este tot mai agresiv de la o mutație la alta. În figura de mai jos este prezentată o imagine tridimensională a virusului.

Fig.1

Principalele măsuri de protecție împotriva contaminării sunt: igiena personală, evitarea contactelor directe, respectarea regulilor de conduită socială, comercială și urbanistică, emise de către autorităţile medicale şi organele de ordine publică, evitarea adunărilor și, în final, vaccinarea populației. Ele trebuie înțelese și implementate la nivel global.

Virusului COVID-19 este un organism primitiv care conţine acid ribonucleic (ARN). Nu are nucleu însă are o membrană care protejează informația din ARN și este înzestrată pe partea exterioară cu o mulțime de țepi (spikes) cu structură proteică. Proteina din țepii virusului a fost denumită S. Proteina S se leagă de receptorii ACE-2 ai celulelor biologice din organism (plămâni, rinichi, inimă, ochi, trahee, etc). Ca urmare a legăturii „mecanice“, ARN-ul virusului este introdus în ARN-ul celulei-gazdă și produce o generație nouă de virusuri.

2

Celula atacată moare și virusurile nou create se leagă de alte celule sănătoase, ceea ce produce boala. Caracteristica destructivă a virusului este viteza uimitoare de reproducere și mutațiile. Sistemul imunitar uman nu poate face față acestei evoluții rapide, pentru că nu poate să-l recunoască ca inamic și din această cauză nu are posibilitatea de a crea anticorpi pentru a-l anihila.

Virusul exploatează vulnerabilitățile sistemului imunitar, se adaptează și „învață“ din slabele acțiuni de apărare ale sistemului imunitar. Virusul poate trăi și se poate înmulți numai în celule vii, sănătoase.

Pentru a înțelege procesul de legare a virusului la celula sănătoasă, trebuie cunoscută structura proteinei S, adică decodificat ARN-ului proteinei S care se leagă de receptorii ACE-2 ai celulelor din organism. Apoi acest cod poate fi fost folosit pentru crearea unui ARN sintetic, respectiv o copie (mesager de informație) care este introdusă în codul genetic al receptorilor ACE-2. Aceștia vor fi reprogramați să recunoască virusul chiar la poarta de intrare, evitând astfel distrugerea celulei umane și înmulțirea necontrolată a virusului. Această strategie a fost folosită și împotrivă agenților patogeni de tip polio, rujeolă, varicelă.

La nivelul biotehnologiei mondiale au fost decodificate în întregime genomul uman și mare parte a virusurilor cunoscute.

Lupta împotriva acestor virusuri a început prin aplicarea strategiei sus-menţionate, la fabricarea vaccinurilor. Practic se produce ARN sintetic care transportă informația. ARN mesager este o replică (copie) a unei regiuni din ADN corespunzătoare unei gene, care servește la sinteza unei proteine. Are structura unui lanț de nucleotide care determină secvența din ARN-ul proteinei, adică compoziția și structura ei. Conceptul ARN mesager a fost formulat și apoi demonstrat de către Jacques Monod, Francois Jacob și colaboratorii, în anul 1960.

Actuala criză mondiala în sănătate, provocată de apariția virusului COVID-19, a dat naştere unui avânt uimitor cercetării și producției biotehnologice a vaccinurilor. Pe parcursul celor 12 luni care au trecut de la debutul pandemiei mai multe companii farmaceutice din lume și-au anunțat prezenta pe piața mondială cu vaccinuri noi. Printre acestea se pot enumera: Pfizer-BioNTech, Moderna, Astra-Zeneca, Sputnik V și multe alte firme cu laboratoare și linii tehnologice de producție a vaccinului împotriva virusului COVID-19.

Rezultatele care le vedem și le apreciem prin distribuția vaccinurilor în toată lumea, sunt rodul unei munci imense depuse de către oamenii de știință, a cercetători specializați, devotați domeniului lor.

Prof. dr. Katalin Karikó a dedicat 20 de ani muncii de cercetare pentru definitivarea, aplicabilitatea conceptului de ARN mesager și producerea tehno-biologica a acestuia. Datorită unei perseverente îndelungate și convingerii ei ca biolog și om de știință, a realizat un ARN mesager care a fost acceptat de organismul uman.

3

Katalin Karikó s-a născut în 1955, în localitatea Kisújszállás, din Ungaria.

Încă din perioada liceului era foarte interesată de organele interne ale animalelor (plămâni, rinichi, inima, etc.) și structura biologică a acestora. După absolvirea liceului, s-a înscris la universitatea din Szeged și s-a specializat pe studiul ARN, fiind convinsă că acesta este o armă eficientă împotriva bolilor. A lucrat în laboratorul de cercetare biologica a universității, fiind convinsă de posibilitatea obţinerii proteinei de sinteză, respectiv a anticorpilor împotriva diverselor infecții. Din păcate, laboratorul a fost închis din cauza cheltuielilor de cercetare care au depăşit posibiltatile financiare ale universității. Astfel, la vârstă de 30 de ani, Katalin Karikó a fost pusă în situația de a lua o hotărâre în ceea ce priveşte viitorul ei profesional. În anul 1985 a părăsit Ungaria, împreună cu soțul ei Béla Francia și fiica lor, Zsuzsánna (Susan) ajungând în SUA în unde şi-a continuat cercetările în domeniul ARN mesager,  la Universitatea Temple din Philadelphia și apoi la Universitatea din Pennsylvania.

Prof.Dr. Katalin Kariko       Katalin cu sotul ei, Béla, și fiica Susan Francia,

În anul 1998 a început colaborarea cu biologul și bio-chimistul Prof.Dr.Drew Weissman care lucra la producerea unui vaccin împotrivă SIDA. În anul 2005 cei doi au reuşit să producă un ARN mesager hibrid, tolerat de corpul uman. În anul 2020, li s-a conferit Premiul Rosenstiel, pentru rezultatele științifice esenţiale obţinute în modificarea acidului ribonucleic, în vederea terapiei şi obţinerea de vaccinuri, pe bază de ARN.

4

Noul produs bio-chimic a fost bine vândut și s-au obținut noi fonduri de cercetare cu care au infiintat o firmă și au patentat produsul. Totuşi, nu au reuşit să introducă ARN mesager în producţia de medicamente, întrucât universitatea vânduse patentul firmei de produse de biologie moleculară Epicentre Biotechnologies.

 „Am fost foarte revoltați” – declara Katalin Karikó revistei franceze Le Point – „mai ales pentru faptul că Epicentre Biotechnologies a încercat, fără aprobarea noastră, să vândă o parte din patent unei alte firme“

Lucrările și soluţiile tehnice de producere a ARN mesager sunt cunoscute și apreciate în aceeași măsură în lumea științifică și în tehnologia moleculară.

A părăsit Moderna în anul 2014

Derrick J. Rossi, unul din fondatorii Moderna. Sediul Firmei Moderna, Norwood, Mass. A părăsit Moderna în 2014

Biologul Derrick Rossi din Canada a cunoscut și apreciat rezultatele obţinute de către Katalin Karikó din perioada în care era la bursa postdoctorală de la Universitatea Stanford. Astăzi este profesor la Universitatea Harvard și co-fondator al întreprinderii Moderna cu sediul în Cambridge-Massachusetts. În scurt timp el a găsit mai mulți investori, continuând cercetarea și tehnologia ARN mesager și a reuşit să ajungă în stadiul de a fi aplicată în producția mai multor medicamente. În 2012 Derrick Rossi declara că „numai cu rezultatele obținute până acum, Katalin Karikó poate fi propusă pentru Premiul Nobel în Chimie“.

În 2013 Katalin Karikó a fost angajată de firma BioNTech din Mainz, ocupând poziția de vicepreședinte. În anul 2014 apare o declarație de presă a BioNTech, în care se anunța oficial:

Katalin Karikó a condus programul de înlocuire a proteinei bazate pe ARN mesager la BioNTech RNA Pharmaceuticals, graţie experienţei de peste treizeci de ani în domeniu, din care 25 de ani la Universitatea din Pennsylvania unde a cercetat rolul ARN în activarea imunităţii. În anul 2006 a descoperit posibilitatea de utilizare a unor nucleotizi modificați prin ARN mesager pentru înlocuirea proteinelor. Prin aceasta a deschis drumul unor terapii noi. Dr Karikó este coautoare a patentelor ARN mesager.

5

În noiembrie 2020, BioNTech a anunțat faptul că a produs, împreună cu Firma Pfizer, un vaccin împotrivă COVID-19, cu o eficacitate de 95%, având valoarea de piață de 25 miliarde de dolari. A urmat aprobarea oficială a producției vaccinului. Peste câteva săptămâni şi firma Moderna primea aprobarea oficială pentru varianta proprie de vaccin.

Vaccinul produs pe baza biotehnologiei ARN mesager prezintă următoarele avantaje:

– poate fi produs în timp scurt și în cantități mari

– este tolerat de persoane alergice

– este cel mai sigur vaccin produs și distribuit până în prezent.

Biotehnologia mARN 

–  a declanșat o cercetare revoluționară în timpul unei crize globale

– poate salva sănătatea globală

– se consideră cea mai importantă invenție de la producerea penicilinei încoace

– deschide posibiltăţi de realizare a noilor terapii și vaccinuri împotrivă bolilor mortale

– e revoluția medicală a secolului 21

Prof.dr. Katalin Karikó:  „Sunt convinsa că știința nu trebuie niciodată să rămână în urmă. Aceia care se găsesc în slujba științei nu trebuie să vâneze faima și bogăția“. Ea o cita pe Marie Sklodowska Curie, dublă laureată a Premiului Nobel (fizică, respectiv chimie): „Nu puteţi spera să edificaţi o lume mai bună, fără a-l face mai bun pe fiecare individ în parte. În acest scop, fiecare dintre noi, trebuie să se perfecţioneze pe sine şi în acelaşi timp să poarte o parte din responsabilitatea întregii umanități, îndatorirea noastră specială fiind aceea de a-i ajuta pe cei cărora le suntem cel mai utili“.

Roman Baican

Offenbach am Main la 29 martie 2021

Opiniile exprimate în textele publicate  nu reprezintă punctele de vedere ale editorilor, redactorilor sau ale membrilor colegiului redacţional. Autorii îşi asumă întreaga răspundere pentru conţinutul articolelor.

Comentariile cititorilor sunt moderate de către redacţie. Textele indecente şi atacurile la persoană se elimină. Revista Baabel este deschisă faţă de orice discuţie bazată pe principii şi schimbul de idei.

 

2 Comments

  • Tiberiu Ezri commented on April 9, 2021 Reply

    Articol excelent scris si documentat! Multumim!

  • eva galambos commented on April 8, 2021 Reply

    Foarte interesant articolul, mai ales că eroina este…o femeie. Să sperăm că va fi cineva care să o propună pentru Nobel.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *